另一侧中部设有Y向弓形弹簧片18，所述Y向弓形弹簧片18的两端采用螺栓固定在Y向微调装置6的输出端，所述Y向弓形弹簧片18的中心线与所述Y向微调装置6的中心线重合，所述Y向弓形弹簧片18的最高点与所述上振动板3的侧面接触；所述Y向振动子由同轴固接的Y向超声换能器4和Y向超声变幅杆13组成，所述Y向超声变幅杆13与所述上振动板3连接，所述Y向超声变幅杆13固定在所述下振动板2上。
[0025]在本实施例中，所述X向超声换能器5和所述Y向超声换能器4均为夹心式压电陶瓷换能器。所述夹心式压电陶瓷换能器设有超声电源，所述夹心式压电陶瓷换能器包括从后至前依次设置后盖板21、多个并联的压电陶瓷片24和前盖板25,后盖板21、多个并联的压电陶瓷片24和前盖板25采用预应力螺栓20连接在一起，每个压电陶瓷片设有正负两个铜电极22，所述铜电极22通过导线与所述超声电源连接，所述前盖板25采用轻金属制成并采用阶梯形结构，所述后盖板21采用重金属制成。所述X向超声变幅杆8和所述Y向超声变幅杆13结构相同，均采用带过渡圆弧27的阶梯形，并在节点处设有连接法兰盘26。过渡圆弧27可以避免应力集中。所述X向直线运动导轨和所述Y向直线运动导轨均采用滚动摩擦导轨。
[0026]使用时，所述承载板I的底部通过螺栓直接固定在机床的平台上，将被加工工件装夹在所述上振动板3的上表面上。
[0027]所述X向超声换能器4和X向超声变幅杆8采用双头螺柱连接在一起组成X向振动子，Y向超声换能器5和Y向超声变幅杆采用双头螺柱连接在一起组成Y向振动子。所述X向振动子通过所述X向超声变幅杆8上设置的连接法兰盘通过螺栓固定在所述承载板I上。所述Y向振动子通过Y向超声变幅杆13上设置的连接法兰盘通过螺栓固定在所述下振动板2上。X向振动子与下振动板2通过螺栓连接，Y向振动子与上振动板3通过螺栓连接。
[0028]所述超声电源具有频率自动跟踪、功率自动调节、自动保护功能，并且对超声电源和换能器进行了阻抗匹配。
[0029]超声电源将电流通入相应的换能器中，换能器产生超声振动，并经过相应的超声变幅杆的放大，带动上下振动板2、3做二维超声振动。并且可以根据不同需要，调整所述超声电源通入的电流，耦合不同运动轨迹。
[0030]尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种二维超声振动平台，其特征在于，包括从下至上依次设置的承载板、下振动板和上振动板； 所述下振动板通过X向直线运动导轨与所述承载板连接；在夂方向上，所述下振动板的一侧中部连接有X向振动子，所述下振动板的另一侧中部设有X向弓形弹簧片，所述X向弓形弹簧片的两端固定在X向微调装置的输出端，所述X向弓形弹簧片的中心线与所述X向微调装置的中心线重合，所述X向弓形弹簧片的最高点与所述下振动板的侧面接触；所述X向振动子由同轴固接的X向超声换能器和X向超声变幅杆组成，所述X向超声变幅杆与所述下振动板连接，所述X向超声变幅杆固定在所述承载板上； 所述上振动板通过Y向直线运动导轨与所述下振动板连接；在Y方向上，所述上振动板的一侧中部连接有Y向振动子，所述上振动板的另一侧中部设有Y向弓形弹簧片，所述Y向弓形弹簧片的两端固定在Y向微调装置的输出端，所述Y向弓形弹簧片的中心线与所述Y向微调装置的中心线重合，所述Y向弓形弹簧片的最高点与所述上振动板的侧面接触；所述Y向振动子由同轴固接的Y向超声换能器和Y向超声变幅杆组成，所述Y向超声变幅杆与所述上振动板连接，所述Y向超声变幅杆固定在所述下振动板上。
2.根据权利要求1所述的二维超声振动平台，其特征在于，所述X向超声换能器和所述Y向超声换能器均为夹心式压电陶瓷换能器。
3.根据权利要求1所述的二维超声振动平台，其特征在于，所述X向超声变幅杆和所述Y向超声变幅杆结构相同，均采用带过渡圆弧的阶梯形，并在节点处设有连接法兰盘。
4.根据权利要求2所述的二维超声振动平台，其特征在于，所述夹心式压电陶瓷换能器设有超声电源，所述夹心式压电陶瓷换能器包括从后至前依次设置的后盖板、多个并联的压电陶瓷片和前盖板，每片压电陶瓷设有正负两个铜电极，所述铜电极通过导线与所述超声电源连接，所述前盖板采用轻金属制成并采用阶梯形结构，所述后盖板采用重金属制成。
5.根据权利要求1所述的二维超声振动平台，其特征在于，所述X向直线运动导轨和所述Y向直线运动导轨均采用滚动摩擦导轨。
【专利摘要】本发明公开了一种二维超声振动平台，涉及特种加工技术领域。目的在于解决普通微铣床加工硬脆材料存在切削力大、刀具磨损严重的问题。包括承载板、下振动板、上振动板、直线运动导轨、弓形弹簧片、微调装置、超声电源、超声变幅杆、超声换能器。承载板的底部通过螺栓直接固定在机床的平台上，下振动板安装在承载板上。上、下振动板的一侧中部连接有振动子，振动板的另一侧中部设有弓形弹簧片，所述弓形弹簧片的两端固定在微调装置的输出端。所述变幅杆和所述换能器通过螺纹连接组成振动子。通过振动子产生超声振动带动上、下振动板振动，并且可以根据不同需要耦合出不同运动轨迹，可移植性强，适合在振动铣削或其他振动筛选等领域推广。
【IPC分类】B07B1-40, B06B1-06, B28D7-00, B06B3-02
【公开号】CN104624463
【申请号】CN201510011865
【发明人】袁言杰, 景秀并, 方浩文, 张大卫, 王福军
【申请人】天津大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月9日